[实用新型]一种模型桩中性点位置的量测装置

权利要求书

1.一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：包括模型箱体、伺服电机加载系统、位移传感器固定组件、桩身位移量测系统、桩周土体沉降量测系统和数据处理系统；

所述模型箱体包括模型箱，模型箱内填筑有模型土层，模型箱中心处插入有模型桩，模型桩上端部伸出模型土层，且模型土层之围绕模型桩的部分构成桩周土体；

所述伺服电机加载系统布置于模型土层上表面且在试验过程中对模型土层施加竖向荷载；

所述位移传感器固定组件包括固定梁、第一固管和第二固管，固定梁固定在模型桩上端面，第一固管和第二固管固接在固定梁底部且插入模型桩内部；

所述桩身位移量测系统包括CMOS图像传感器、光栅刻度尺和照明灯，光栅刻度尺固定在模型桩内壁，CMOS图像传感器固定在模型桩内部的第一固管上，照明灯固定在模型桩内壁并照射在光栅刻度尺；

所述桩周土体沉降量测系统包括磁致伸缩位移传感器和磁性碎铁屑，在桩周土体的预定量测位置埋入磁性碎铁屑且磁性碎铁屑与桩周土体发生同步位移，磁致伸缩位移传感器布置在模型桩内部的第二固管上；

所述数据处理系统包括数据收集装置，该数据收集装置连接磁致伸缩位移传感器和CMOS图像传感器以实时收集位移数据。

2.根据权利要求1所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述数据处理系统还包括数据线；所述模型桩为空心圆柱铝制管桩，模型桩顶部中心对称处开设有两个贯穿孔，第一固管和第二固管分别穿过两个贯穿孔并插入模型桩内部；所述模型桩顶部中心处和钢梁中心处都开设有穿线孔，数据线连接CMOS图像传感器和磁致伸缩位移传感器且通过该穿线孔穿出并连接至数据收集装置。

3.根据权利要求1所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述照明灯与光栅刻度尺成180°相互对立布置。

4.根据权利要求1所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述模型土层在竖直方向等间距设置多个观测截面；桩周土体每一观测截面，以模型桩为中心铺撒一圈上述的磁性碎铁屑。

5.根据权利要求1所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述第一固管、第二固管竖直方向的同一水平线上布设相应CMOS位移传感器以及磁致伸缩位移传感器，并与模型土层中的磁性碎铁屑竖直高度保持一致。

6.根据权利要求1所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述数据处理系统还包括处理器，该处理器连接数据收集装置。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述伺服电机加载系统包括伺服电机加载装置、压力分配梁、反力架、加载板和立柱支座，反力架装接在立柱支座，加载板布置于模型土层上表面，压力分配梁和加载板装接在一起，伺服电机加载装置夹在压力分配梁与反力架的中间且连接压力分配梁，伺服电机加载装置施加的荷载通过压力分配梁传递给加载板，进而对模型土层传递均匀的竖向作用力来模拟现场的地面堆载。

8.根据权利要求7所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述固定梁固定装接在立柱支座，所述模型桩发生压缩位移以及所述模型土层发生沉降位移时，固定梁位置高度保持不变且作为量测模型桩和桩周土体位移的相对参考面。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种模型桩中性点位置的量测装置，其特征在于：所述固定梁为钢梁，第一固管、第二固管分别为第一钢管、第二钢管且焊接在钢梁，照明灯为LED灯。